L'hétérogénéité spatiale est aujourd'hui reconnue comme un facteur primordial pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes prairiaux, mais reste souvent négligée dans l'analyse de l'impact de différents modes d'utilisation pastorale. Les communautés prairiales subalpines sont des milieux hautement diversifiés, au cœur d'enjeux écologiques, socio-économiques et culturels. Depuis plusieurs décennies, des changements d'usage, notamment l'extensification conduisant parfois à l'abandon du pâturage, affectent ces prairies dans de vastes régions des Alpes. Connaitre la réponse spatiale de ces communautés à ces changements d'usage peut constituer un enjeu important pour mieux prédire les conséquences en termes de valeurs écologiques et agronomiques. L'objectif général de ce travail est d'identifier l'organisation spatiale de composantes spécifiques et fonctionnelles de communautés prairiales subalpines dans des situations contrastées d'usage : pâturage traditionnel et abandon sur le moyen terme (~20 ans), de comprendre les mécanismes liés au pâturage influençant cette organisation spatiale et d'explorer les conséquences potentielles de l'organisation spatiale des composantes spécifiques et fonctionnelles sur les valeurs d'usage de ces milieux. Ce travail révèle que l'arrêt du pâturage conduit à des modifications importantes de l'organisation spatiale à la fois des espèces et de traits fonctionnels aériens. La variabilité spatiale de ces composantes est systématiquement augmentée à différentes échelles spatiales en situation d'abandon révélant un grain plus grossier d'hétérogénéité spatiale, lié à une plus faible coexistence locale des espèces et des traits et à une convergence fonctionnelle plus forte que sous l'effet diversificateur à échelle fine du pâturage traditionnel. D'autres part, même si une réponse en termes de patrons spatiaux est également observée, celle-ci n'est pas systématique, indiquant l'absence d'une action structurante forte du pâturage qui agit donc surtout sur la variabilité. Une expérimentation in situ montre en effet que la formation de patrons spatiaux marqués en réponse à une action de défoliation sélective semble limitée dans ces prairies relativement peu productives. De plus, une faible structuration spatiale du couvert en termes de valeurs d'usage fourragère a été observée, pilotée dès des échelles très fines par la variabilité spatiale à un grain fin des assemblages d'espèces et de traits dans les zones pâturées. Ces résultats suggèrent ainsi l'expression d'un pâturage peu sélectif exprimé par les troupeaux ovins dans ces milieux peu productifs, et la prépondérance du filtre abiotique dans la détermination des assemblages spatiaux des espèces et des traits. La formation de patchs très contrastés et très structurés spatialement en réponse au pâturage est plus probable dans des milieux très productifs où la compétition est plus intense et la repousse de la végétation favorisée. La prise en compte de la variabilité autour de la réponse moyenne des communautés se révèle donc un élément essentiel pour analyser l'évolution des prairies subalpines en réponse au changement d'usages pastoraux. Une des perspectives fortes suite à ce travail est l'analyse de la synergie entre la réponse de l'hétérogénéité spatiale du couvert et celle du compartiment souterrain (traits racinaires, mycorhization, diversité microbienne...).

Dans le cadre de ma thèse portant sur la détermination du niveau d’automatisation optimal pour la conception des lignes d’assemblage, une revue de littérature exhaustive a été élaborée en premier lieu sur le sujet. La revue a confirmé que peu de travaux traitent ce problème et montre un manque de méthodologies objectives et méthodiquement applicable afin de pouvoir fournir une aide à la décision d’automatisation. A la suite, les facteurs et critères intervenants dans la décision ont été identifiés. Une méthodologie guidant une décision multicritère dédiée aux systèmes d’assemblages a été établie. Cette méthode, permet la prise en compte de différents critères décisionnels, tels que : le temps et le coût d’assemblage, le critère qualité, l’aspect ergonomique, la stratégie et les préférences de l’industriel, la localisation et le contexte économique, la capacité d’investir ou l’aspect social de l’entreprise.La méthodologie de décision établie nécessite en particulier une méthode graphique standardisée de représentation du processus d’assemblage et de l’allocation des ressources. Les méthodes graphiques existantes concernant la représentation de processus d’assemblage ont été donc revues et analysées. Ceci a conduit à la définition d’une nouvelle méthode graphique dédiée établie par inspirations et combinaison de méthodes existantes afin de répondre aux exigences du sujet définies au préalable. Après définition de cette méthode baptisée ASML pour « Assembly Sequences Modeling Language », un vocabulaire standardisé de mouvements élémentaires d’assemblage a été réutilisé de la littérature.Un vocabulaire de plus haut niveau, celui des taches et techniques d’assemblage, en lien avec le premier, a ensuite été défini pour diverses raisons. Ceci permettra de bénéficier à la fois d’une facilité et d’une rapidité de modélisation avec l’utilisation du vocabulaire de taches défini, mais aussi des avantages du premier vocabulaire tel que la détermination des temps d’assemblage ou la détection des opérations répétitives comme signes propices pour une éventuelle automatisation à étudier. L’ensemble permet de définir, organiser, et représenter la séquence d’assemblage par analyse du design du produit. Une démarche d’allocation adéquate représente une conséquence directe qui a été définie en compagnie de certaines règles définie en cohérence avec les principes du « lean manufacturing ».Nous nous intéressons ensuite à l’intégration du critère coût vu l‘importance des investissements générés par des automatisations. Une revue exhaustive en estimation de coût a été ainsi établie. A la suite, un modèle intégré permettant l’estimation du coût d’assemblage par produit a été défini. Ce modèle, basé sur les estimations de temps du processus ainsi que sur des informations stratégiques de la production planifiée, a la vocation de prédire le coût d’assemblage par produit pour une alternative de système en question.A ce stade, tous les éléments sont réunis pour la modélisation et la prédiction de performance d’une alternative candidate de système d’assemblage. Or l’objectif est de déterminer la meilleure configuration possible, il est nécessaire d’appliquer l’approche sur plusieurs options possibles ou alternatives d’assemblage. Ce processus ne peut évidemment pas être réalisé d’une manière individuelle ou manuelle, et donc une implémentation d’un module de génération de scénarios possibles puis leurs évaluations est ainsi nécessaire. Cette implémentation a été réalisée par le développement d’une méthode de résolution exacte par formulation mathématique en un programme linéaire en nombre entiers. L’approche globale a été validée sur des exemples numériques, académiques de la littérature, mais aussi industriels. Les résultats s’avèrent ainsi prometteurs et représentent une approche innovante en matière de décision du niveau d’automatisation, un domaine qui manque de littérature et d’aide en décision. / This work is performed in the context of PhD dissertation of Anas Salmi in Grenoble INP – School of Industrial Engineering. The thesis is supervised by Dr. Eric Blanco (Grenoble INP – GSCOP laboratory) and co-supervised by Dr. Pierre David (Grenoble INP – GSCOP laboratory) and Pr. Joshua Summers (Clemson University – CEDAR laboratory).The work aims at defining a procedure and tool to help assembly manufacturers, particularly deciders, managers, and systems designers in the decision about automation for their assembly processes design. The purpose is to orient to the optimal Level of Automation (LoA) of the process since the early conceptual design phase.The purpose is to provide the most appropriate solution, most profitable, with consideration of the production requirements, product design features and characteristics, assembly sequence, and manufacturer’s exigencies and preferences and prior decision criteria from different point of views such as quality level, ergonomics, reliability, and manufacturer’s best practices and historical data. Different manufacturer’s constraints have also to be also taken into account in the decision such as social, financial and investment potentials, as well as the location and labor rate.A state of the art of the topic was realized and has shown that the literature about LoA deciding is not abundant. This need to support LoA deciding and delicacy of such process were also recognized by several assembly manufactures and researchers.A first main contribution consists in a multi-criteria LoA decision methodology proposal involving several identified decision criteria to be considered in the decision process.The approach generated a need to define an adequate modelling language. A new graphic Assembly Sequences Modeling Language (ASML) was then defined allowing conceptual assembly processes modelling since the early phase by assembly operations with different architectural possibilities. A standard model can be then defined introducing an intuitive and generic way to define systems with various automation levels alternatives.Rules and time standard databases were also developed allowing assembly systems ASML modelled time estimation based on standardized motions, corresponding time standards, and process’ architectures.To easier the alternatives generation and for better standardization, a high layer vocabulary of 20 standardized assembly tasks, associated to the modelling language, is defined. These developments allow a quick modelling and time estimation when automatically linked to the motions vocabulary.As the economic criterion represents the major occupation and criterion for every manufacturer in such heavy investment, an early phase cost model is developed after an exhaustive review in the field. The cost model, when combined to the previous developments, allows assembly systems alternatives cost prediction with consideration of selected automation options.To computerize the automation decision approach and the exhaustive generation of assembly systems alternatives for the sake of finding the optimal configuration, a mathematical integer formulation is developed and validated. The model is implemented in CPLEX OPL and allows the convergence to the optimal configuration with consideration of the different entered constraints and manufacturers preliminary preferences as input matrices.This work includes theoretical and industrial validations. It opens multiple perspectives and openings in the field of assembly systems design, particularly the rationalization of product and process integrated development by the assembly system automatic generation directly from the product design CAD tool. Other openings of work instructions generation and standardization may represent also promising openings.

Les écosystèmes tropicaux, en particulier les écosystèmes amazoniens, sont connus pour abriter une importante diversité d'organismes, terrestres ou aquatiques. Cependant, les causes et les processus responsables de cette grande diversité dans les assemblages de poissons d'eau douce restent encore peu connus, et leur identification est un fort enjeu dans l'évaluation future des impacts des perturbations humaines qui sont grandissantes dans ces milieux. Nous avons étudié les processus qui façonnent la diversité et la structure des assemblages de poissons d'eau douce de Guyane dans les petits cours d'eau et les fleuves non impactés par les activités humaines. La diversité au sein des assemblages de petits cours d'eau augmente le long du gradient amont/aval et dans les milieux où l'habitat est plus diversifié. L'identité des espèces change le long de ce gradient, définissant des zones le long du cours d'eau. Les relations spatiales entre les assemblages et leur isolement ont aussi un fort effet sur les assemblages. En incorporant les informations sur les traits des espèces (diversité fonctionnelle) et leur relation de parenté (diversité phylogénétique), nous avons montré que la diversité au sein des assemblages n'était pas influencée par l'environnement ou les interactions entre les espèces. Nous avons aussi confirmé le fort effet de la limite à la dispersion entre les assemblages, en lien avec l'histoire passée des bassins versants, dans les petits cours d'eau et dans les fleuves. De telles études sur les processus structurant les assemblages nécessitent l'acquisition de données biologiques plus complètes, et donc le développement d'une nouvelle méthode d'échantillonnage qui soit exhaustive et non invasive. Pour cela, nous avons testé le metabarcoding environnemental (l'identification moléculaire des espèces présentes à partir d'un échantillon d'eau). Cette méthode donne des résultats complémentaires aux pêches traditionnelles et nécessite encore un travail de développement et des tests supplémentaires pour améliorer son efficacité et permettre son utilisation pour identifier les processus structurant les assemblages. Ces travaux, aussi bien pratiques que théoriques, sont nécessaires au développement d'un meilleur cadre conceptuel sur la structure des assemblages de poissons tropicaux, et dans la construction d'indicateurs d'impacts d'activités humaines sur les écosystèmes. / Tropical ecosystems, especially Amazonian ecosystems, host a great diversity of terrestrial and aquatic organisms. However, the causes and the processes behind this high diversity for freshwater fish assemblages are little known, but their identification will be an asset in the assessment of anthropogenic impacts that are increasing in these regions. We studied the processes that shape the diversity and the structure of freshwater fish assemblages of non-impacted streams and rivers located in French Guiana. Within-assemblage diversity increased along an upstream/downstream gradient and was higher in sites where the habitat was diversified. Species identity changed along this gradient, which created zones along the stream. Spatial relationships between assemblages and their isolation also greatly impacted species assemblages. Using information about species traits (functional diversity) and their phylogenetic relationships (phylogenetic diversity), we showed that within-assemblage diversity was not influenced by the environment or by species interactions. We also confirmed that dispersal limitation, linked with the past history of drainage basins, had a strong effect on assemblage structure in both streams and in rivers. Future investigations on the processes structuring fish assemblages will need to acquire more exhaustive biological data, and therefore to develop an efficient, and non-destructive sampling method. To this aim, we evaluated the efficiency of environmental metabarcoding applied to aquatic assemblages (the molecular identification of species present from a water sample) and compared it to traditional sampling methods. Currently, metabarcoding gives complementary information to traditional sampling. It thus needs developments and further tests to increase its efficiency and allow its use for assembly processes studies. Pursuing the formalization of a conceptual framework to investigate assembly rules together with the development of an efficient fish sampling protocol are now needed to better understand the structure of tropical fish assemblages. Those theoretical and practical developments will contribute to better evaluate anthropogenic disturbances on aquatic ecosystems.

L'hétérogénéité spatiale est aujourd'hui reconnue comme un facteur primordial pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes prairiaux, mais reste souvent négligée dans l'analyse de l'impact de différents modes d'utilisation pastorale. Les communautés prairiales subalpines sont des milieux hautement diversifiés, au cœur d'enjeux écologiques, socio-économiques et culturels. Depuis plusieurs décennies, des changements d'usage, notamment l'extensification conduisant parfois à l'abandon du pâturage, affectent ces prairies dans de vastes régions des Alpes. Connaitre la réponse spatiale de ces communautés à ces changements d'usage peut constituer un enjeu important pour mieux prédire les conséquences en termes de valeurs écologiques et agronomiques. L'objectif général de ce travail est d'identifier l'organisation spatiale de composantes spécifiques et fonctionnelles de communautés prairiales subalpines dans des situations contrastées d'usage : pâturage traditionnel et abandon sur le moyen terme (~20 ans), de comprendre les mécanismes liés au pâturage influençant cette organisation spatiale et d'explorer les conséquences potentielles de l'organisation spatiale des composantes spécifiques et fonctionnelles sur les valeurs d'usage de ces milieux. Ce travail révèle que l'arrêt du pâturage conduit à des modifications importantes de l'organisation spatiale à la fois des espèces et de traits fonctionnels aériens. La variabilité spatiale de ces composantes est systématiquement augmentée à différentes échelles spatiales en situation d'abandon révélant un grain plus grossier d'hétérogénéité spatiale, lié à une plus faible coexistence locale des espèces et des traits et à une convergence fonctionnelle plus forte que sous l'effet diversificateur à échelle fine du pâturage traditionnel. D'autres part, même si une réponse en termes de patrons spatiaux est également observée, celle-ci n'est pas systématique, indiquant l'absence d'une action structurante forte du pâturage qui agit donc surtout sur la variabilité. Une expérimentation in situ montre en effet que la formation de patrons spatiaux marqués en réponse à une action de défoliation sélective semble limitée dans ces prairies relativement peu productives. De plus, une faible structuration spatiale du couvert en termes de valeurs d'usage fourragère a été observée, pilotée dès des échelles très fines par la variabilité spatiale à un grain fin des assemblages d'espèces et de traits dans les zones pâturées. Ces résultats suggèrent ainsi l'expression d'un pâturage peu sélectif exprimé par les troupeaux ovins dans ces milieux peu productifs, et la prépondérance du filtre abiotique dans la détermination des assemblages spatiaux des espèces et des traits. La formation de patchs très contrastés et très structurés spatialement en réponse au pâturage est plus probable dans des milieux très productifs où la compétition est plus intense et la repousse de la végétation favorisée. La prise en compte de la variabilité autour de la réponse moyenne des communautés se révèle donc un élément essentiel pour analyser l'évolution des prairies subalpines en réponse au changement d'usages pastoraux. Une des perspectives fortes suite à ce travail est l'analyse de la synergie entre la réponse de l'hétérogénéité spatiale du couvert et celle du compartiment souterrain (traits racinaires, mycorhization, diversité microbienne…). / Spatial heterogeneity is now widely recognized as a key component for diversity and functioning of grazed plant communities but is still often neglected for the analysis of the impact of different pastoral uses. Subalpine grassland communities are species-rich habitats of high conservative, economic and cultural values. In large regions of the Alps, these grasslands have experienced a decrease in pastoral use and even abandonment, in the last decades. The investigation of the spatial response of these communities to these changes in pastoral use can be a key issue to better predict ecological and agronomical consequences of such changes. The main objective of this study is to identify the spatial organization of species and traits of subalpine grassland communities in contrasted situations of pastoral use: traditional grazing and abandonment (~20 years), to understand grazing-induced mechanisms influencing this spatial organisation and to explore the potential consequences of the spatial organization of species and traits on the pastoral value of these grasslands. This work reveals that grazing cessation leads to strong modifications of the spatial organization of both species and aerial functional traits. The spatial variability of these components are systematically increased at different spatial scales following grazing abandonment which revealed a coarser grain of spatial heterogeneity in relation to a lower species and trait local coexistence and to a stronger functional convergence than under the fine-scale diversifying action of traditional grazing. Besides, despite we also observed a response in terms of spatial patterns, this one is not systematic which indicates the absence of strongly structuring action of grazing that especially acts on variability. An in situ experiment indeed showed that spatial pattern creation in response to selective defoliation is limited in these relatively low productive grassland communities. In addition, we also evidenced that pastoral values (forage quality) exhibited poor spatial heterogeneity in these grasslands in relation to the fine grained spatial variability of species and plant traits in grazed areas. These results suggest the expression of a low selective grazing promoted by sheep herds grazing and low productivity of subalpine communities and the predominance of the abiotic filter in the determination of spatial assemblages of species and traits. Pronounced spatial patterns in response to grazing may be expected in more productive environments where competitive interactions between species are more intense and species regrowth promoted. Therefore, the consideration of the spatial variability in addition to the mean response of community components appeared to be essential in the analysis of subalpine grassland community dynamics in response to land use changes. One of the strong perspective following this work is to analyse the association between spatial responses of vegetation components and those of belowground components (root traits, microbial diversity…).

Ces travaux s'intègrent dans la recherche de solutions alternatives aux alliages de brasure pour les assemblages de puissance. De par les propriétés intrinsèques de l'argent et les premiers travaux publiés, le frittage de pâte d'argent a été sélectionné comme technique d'assemblage pour être étudiée et évaluée. Après avoir effectué un état de l'art sur la structure d'un module de puissance, sur les différentes techniques d'assemblage, la fiabilité des assemblages et le frittage, différents essais ont été menés en partenariat avec les projets FIDEA et ASPEEC. Ils nous ont permis de définir des procédés d'assemblages, de caractériser thermiquement et mécaniquement les assemblages frittés et d'évaluer la fiabilité de ces assemblages par des essais expérimentaux et des simulations numériques. Ces travaux nous ont permis au final de réaliser un prototype d'assemblage double face fonctionnel aux propriétés thermomécaniques supérieures à celles d'un assemblage brasé.

Cette étude consiste en l'élaboration d'un modèle éléments finis tridimensionnel décrivant le comportement des assemblages brochés et boulonnés des structures bois sous actions thermiques. Ce modèle intègre les champs de températures dans un modèle mécanique non linéaire. La validation du modèle réalisé à l'aide d'essais est faite en trois étapes : la validation mécanique à froid, celle thermique et celle thermomécanique. Après validation, le comportement des assemblages brochés unitaires est modélisé pour différentes durées d'exposition au feu. Enfin, la modélisation d'assemblages multiples met en évidence la caractérisation du nombre effectif en fonction des champs thermiques.